Tìm hiểu van bướm điều khiển điện: Cấu tạo và nguyên lý vận hành chi tiết

Van bướm điều khiển điện đã mở ra một bước tiến mới trong việc kiểm soát lưu lượng chất lỏng và khí trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Sự kết hợp giữa thiết kế đơn giản của van bướm truyền thống và công nghệ truyền động điện hiện đại giúp thiết bị này dễ dàng tích hợp vào hệ thống điều khiển tự động và cho phép vận hành từ xa.

Nhờ có bộ truyền động điện tích hợp cơ chế phản hồi, người dùng có thể điều chỉnh trạng thái van một cách chính xác mà không cần tiếp cận trực tiếp. Điều này khiến van bướm điện trở thành lựa chọn lý tưởng cho các hệ thống như xử lý nước, HVAC, hay các dây chuyền sản xuất tự động.

Cấu tạo cơ bản và cơ chế vận hành của van bướm điện

Van bướm điều khiển điện là một trong những thiết bị được ứng dụng phổ biến trong các hệ thống công nghiệp nhờ khả năng đóng mở và điều tiết dòng chảy tự động. Để hiểu rõ nguyên lý hoạt động và ưu điểm nổi bật của sản phẩm, trước hết chúng ta cần tìm hiểu van bướm điều khiển điện có cấu tạo như thế nào.

Cấu tạo van bướm điều khiển điện thường bao gồm các bộ phận chính sau:

Các bộ phận cấu thành van bướm điện

• Thân van: Đóng vai trò là lớp bảo vệ bên ngoài, thường được chế tạo từ các vật liệu bền như inox, gang, thép hoặc nhựa. Thân van giữ cố định các bộ phận bên trong và được thiết kế với kiểu kết nối mặt bích, wafer hoặc tai bích để thuận tiện trong việc lắp đặt.

• Trục van: Bộ phận trung gian nối giữa đĩa van và bộ điều khiển. Nhiệm vụ chính là truyền động lực để làm quay đĩa van.

• Đĩa van: Có hình dạng giống cánh bướm, thực hiện chức năng đóng/mở dòng chảy bằng cách xoay một góc nhất định – khi mở thì cho lưu chất đi qua, khi đóng thì chặn lại.

• Gioăng làm kín: Thường được làm từ các vật liệu đàn hồi như EPDM, PTFE hoặc NBR. Bộ phận này giúp đảm bảo độ kín tuyệt đối, ngăn ngừa rò rỉ và giảm ma sát, đồng thời kéo dài tuổi thọ của van.

• Bộ điều khiển điện: Vỏ ngoài thường làm bằng hợp kim nhôm hoặc nhựa cứng, bên trong chứa các chi tiết như cuộn coil, tụ điện, motor điện,… Bộ phận này có chức năng chuyển đổi điện năng thành cơ năng, tạo ra mô-men xoắn để quay trục và điều khiển trạng thái van.

cơ chế vận hành của van bướm điều khiển bằng điện

Van bướm điều khiển điện vận hành dựa trên cơ chế quay của đĩa van nhằm kiểm soát lưu lượng chất lỏng. Khi nhận được tín hiệu điều khiển, mô-tơ điện sẽ bắt đầu quay, truyền động lực qua hệ thống hộp số giảm tốc đến trục van, từ đó làm quay đĩa van gắn liền với trục.

Đĩa van có khả năng xoay 1/4 vòng (90 độ), từ vị trí đóng đến vị trí mở:

• Khi đĩa nằm song song với hướng dòng chảy, van ở trạng thái mở hoàn toàn, cho phép chất lỏng đi qua dễ dàng.

• Ngược lại, khi đĩa quay về vị trí vuông góc với dòng chảy, van sẽ đóng lại hoàn toàn, chặn không cho lưu chất đi qua.

Việc điều chỉnh góc quay của đĩa cho phép kiểm soát chính xác lưu lượng chảy qua van theo nhu cầu sử dụng.

Các dạng phân loại van bướm điều khiển bằng điện

Van bướm điều khiển điện có thể được phân chia theo nhiều tiêu chí khác nhau nhằm phù hợp với từng yêu cầu sử dụng cụ thể:

Theo kích thước

Sản phẩm được sản xuất với nhiều đường kính khác nhau, phổ biến từ DN50 đến DN1200 và thậm chí có thể lớn hơn, nhằm đáp ứng đa dạng nhu cầu của các hệ thống ống dẫn trong công nghiệp và dân dụng.

Theo chất liệu chế tạo

Thân van có thể làm từ nhiều vật liệu như gang, inox (thép không gỉ), nhựa PVC, đồng hoặc hợp kim… Việc lựa chọn vật liệu phụ thuộc vào tính chất của lưu chất và điều kiện môi trường làm việc như nhiệt độ, áp suất, khả năng chống ăn mòn,…

Theo kiểu kết nối

Van có thể được thiết kế với nhiều kiểu nối như kết nối mặt bích, nối ren hoặc hàn, giúp linh hoạt trong quá trình thi công và lắp đặt vào hệ thống hiện hữu.

Theo nguồn điện điều khiển

Các mức điện áp điều khiển thường được sử dụng bao gồm 24V DC, 110V AC và 220V AC, tùy vào yêu cầu kỹ thuật của từng công trình hoặc thiết bị.

Theo kiểu hoạt động

Van bướm điện có hai chế độ vận hành phổ biến: loại điều khiển đóng/mở (ON/OFF) và loại điều khiển theo tỷ lệ (tuyến tính). Đối với loại tuyến tính, góc mở của đĩa van được điều chỉnh theo tín hiệu đầu vào, cho phép kiểm soát lưu lượng dòng chảy một cách chính xác và linh hoạt hơn.

Hướng dẫn chọn van bướm điều khiển điện phù hợp với nhu cầu sử dụng

Tính chất của môi chất

Khi chọn van bướm điều khiển điện, cần đánh giá kỹ các yếu tố như tính ăn mòn, khả năng chứa hạt rắn, cũng như nhiệt độ và áp suất làm việc của môi chất. Đồng thời, ngành nghề ứng dụng, chức năng vận hành của van và vị trí lắp đặt thực tế cũng là những yếu tố cần cân nhắc kỹ lưỡng.

Nhiệt độ của dòng chảy có ảnh hưởng trực tiếp đến việc lựa chọn vật liệu làm kín phù hợp cho đệm van.

• Áp suất:  Với hệ thống có áp suất không vượt quá PN25, đệm van mềm thường được lựa chọn. Tuy nhiên, trong các ứng dụng có áp suất lớn hơn, việc sử dụng đệm kim loại sẽ mang lại độ an toàn và độ bền cao hơn.
• Ăn mòn: Môi chất có tính ăn mòn cao có thể làm suy giảm tuổi thọ của các loại đệm thông thường như EPDM. Để tăng khả năng chống ăn mòn, nên ưu tiên dùng đệm làm từ vật liệu PTFE hoặc inox.

Thông số áp suất và lưu lượng trong toàn bộ hệ thống

Mỗi hệ thống đều có yêu cầu riêng về áp suất và lưu lượng, vì vậy việc lựa chọn van với thông số kỹ thuật phù hợp là điều cần thiết để đảm bảo hệ thống vận hành ổn định và hiệu quả.

• Áp suất làm việc (PN): Cần chọn loại van có khả năng chịu được áp suất tối đa trong quá trình vận hành của hệ thống.
• Lưu lượng (giá trị Kv): Nên sử dụng van có kích thước phù hợp nhằm duy trì lưu lượng ổn định, tránh gây thất thoát hoặc giảm hiệu suất dòng chảy.

Điểm nổi bật khi sử dụng van bướm điện tự động

Tự động hóa và điều khiển từ xa tiện lợi

Van bướm điện có khả năng kết nối với các hệ thống điều khiển tự động như PLC, DCS hay SCADA, giúp người vận hành giám sát và điều khiển từ xa một cách dễ dàng. Điều này không chỉ giảm thiểu công sức thao tác thủ công mà còn tăng hiệu quả quản lý và vận hành hệ thống.

Điều tiết lưu lượng chính xác

Đặc biệt ở các dòng van điều khiển tuyến tính, khả năng điều chỉnh lưu lượng của dòng chất lỏng hay khí rất chính xác. Đây là lựa chọn lý tưởng cho các lĩnh vực yêu cầu cao về độ chính xác như sản xuất thực phẩm, dược phẩm, hóa chất,…

Thi công và bảo trì dễ dàng

Với kết cấu đơn giản và kích thước nhỏ gọn, van dễ dàng lắp đặt ở nhiều vị trí khác nhau. Ngoài ra, việc kiểm tra, bảo trì hay thay thế cũng nhanh chóng và thuận tiện.

Chi phí đầu tư hợp lý

So với các loại van điều khiển bằng điện khác như van cầu hay van bi, van bướm điện có mức giá cạnh tranh hơn, phù hợp với ngân sách của nhiều doanh nghiệp mà vẫn đảm bảo hiệu quả sử dụng.

Hiệu quả trong tiêu thụ năng lượng

Van bướm điều khiển điện hoạt động với mức tiêu thụ điện năng thấp hơn so với các hệ thống van dùng khí nén, giúp tiết kiệm chi phí vận hành lâu dài.

Thân thiện với môi trường

Không cần sử dụng khí nén trong quá trình vận hành, van không phát ra tiếng ồn và không tạo ra khí thải, góp phần bảo vệ môi trường và mang lại không gian làm việc yên tĩnh hơn.

Van bướm điều khiển điện được ứng dụng ở đâu?

Van bướm điều khiển điện được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực công nghiệp nhờ khả năng điều tiết dòng chảy hiệu quả và vận hành tự động linh hoạt.

Lĩnh vực xử lý và quản lý nước sạch, nước thải

Van bướm điều khiển điện thường được lắp đặt trong các hệ thống xử lý nước, cấp thoát nước, trạm bơm hay bể chứa. Thiết bị này đảm nhiệm vai trò kiểm soát lưu lượng nước đầu vào cho bể lọc, điều tiết mực nước trong bể chứa hoặc kiểm soát dòng chảy trong hệ thống xử lý nước thải, giúp quá trình vận hành diễn ra ổn định và hiệu quả.

Ngành công nghiệp dầu khí

Trong lĩnh vực khai thác và chế biến dầu khí, van bướm điều khiển điện được sử dụng để quản lý dòng chảy của dầu và khí trong các hệ thống đường ống. Van có thể thực hiện chức năng đóng/mở dòng chảy, điều chỉnh áp suất hoặc phân phối lưu lượng, giúp tối ưu hóa hoạt động sản xuất và đảm bảo an toàn.

Công nghiệp hóa chất

Van đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát chính xác lưu lượng các loại hóa chất, dung môi hay các chất phản ứng trong nhà máy sản xuất hóa chất, dược phẩm, phân bón… Nhờ khả năng vận hành tự động, van giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và đảm bảo an toàn trong quá trình xử lý các chất có tính ăn mòn cao.

Ngành thực phẩm và đồ uống

Trong các nhà máy chế biến thực phẩm như sữa, bia, nước giải khát hay đường, van bướm điều khiển điện được lựa chọn để điều tiết dòng nguyên liệu, sản phẩm. Van thường được sản xuất từ vật liệu đạt tiêu chuẩn vệ sinh thực phẩm, không gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

Hệ thống xử lý không khí (HVAC)

Trong các hệ thống HVAC của tòa nhà hoặc nhà máy, van được dùng để kiểm soát lượng không khí hoặc nước lưu thông. Việc điều chỉnh lưu lượng này góp phần duy trì nhiệt độ và độ ẩm ở mức tối ưu, cải thiện hiệu quả năng lượng cho toàn hệ thống.

Hệ thống bảo vệ chống cháy nổ (PCCC)

Van bướm điều khiển điện được tích hợp vào hệ thống PCCC nhằm kiểm soát nguồn nước cấp cho các đầu phun. Van đảm bảo phản ứng nhanh chóng và chính xác trong trường hợp có sự cố hỏa hoạn, góp phần nâng cao hiệu quả chữa cháy.

5 điều cần lưu ý khi lắp đặt van bướm điện

Khi tiến hành lắp đặt van bướm điều khiển điện (Electric Actuated Butterfly Valve) vào hệ thống ống, bạn nên chú ý các điểm sau:

• Kích thước của mặt bích cần phải tương thích hoàn toàn với kích thước van để đảm bảo khớp nối chính xác.
• Áp suất trong đường ống không nên vượt quá giới hạn áp suất mà van có thể chịu được.
• Khoảng cách giữa hai mặt bích cần được đo đạc kỹ càng, đủ rộng để van không bị ép biến dạng phần vòng đệm khi lắp đặt.
• Van có thể được lắp đặt theo chiều đứng hoặc chiều ngang tùy theo mục đích sử dụng và thiết kế hệ thống.
• Trước khi cố định van vào đường ống, nên mở lá van khoảng 25% góc mở nhằm hạn chế việc vòng đệm cao su bị biến dạng do siết chặt quá mức, tránh gây hiện tượng kẹt lá van hoặc rò rỉ.

Hướng dẫn bảo dưỡng van bướm điện

Trong quá trình vận hành, van bướm điều khiển điện thường chịu ảnh hưởng từ môi trường như bụi bẩn, cáu cặn hay các tạp chất khác, điều này có thể gây khó khăn cho việc vận hành van. Nếu không được xử lý kịp thời, tình trạng này có thể dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng cho van bướm điện.

Vì vậy, việc thực hiện bảo dưỡng định kỳ cho van bướm điện là rất cần thiết. Bằng cách duy trì quy trình bảo trì đều đặn, bạn sẽ giúp van hoạt động trơn tru, hạn chế các sự cố không mong muốn xảy ra trong quá trình sử dụng.

Đặc biệt, đối với những van bướm điện được vận hành liên tục, sau khoảng 2 – 3 năm, bạn nên kiểm tra kỹ các bộ phận bên trong như đĩa van, phần roăng làm kín (seat valve) và thân van. Nếu phát hiện các bộ phận này không còn đảm bảo chất lượng, việc thay thế kịp thời sẽ giúp duy trì hiệu quả hoạt động của van và tránh được các sự cố phát sinh sau này.

Trong trường hợp bảo hành định kỳ, thời gian lý tưởng để tiến hành bảo trì là từ 3 đến 6 tháng một lần. Bạn nên kiểm tra kỹ các bộ phận, làm sạch và bôi trơn đúng cách, đồng thời quan sát xem có dấu hiệu gỉ sét hoặc oxy hóa hay không. Nếu phát hiện bất kỳ vấn đề nào, cần có kế hoạch thay thế kịp thời nhằm đảm bảo quá trình sản xuất không bị gián đoạn.

Các thương hiệu van bướm điện trên thị trường

Trên thị trường hiện nay, ngày càng nhiều đơn vị và thương hiệu tham gia cung cấp các loại van công nghiệp, trong đó có van bướm điện. Bạn có thể tham khảo một số thương hiệu đã được người dùng đánh giá cao và tin tưởng như: OMAL (Ý), Metso (Đức), KITZ và TOMOE (Nhật Bản), JOEUN YUANDA (Hàn Quốc), EAGLESKY (Đài Loan) và nhiều thương hiệu khác.

Một điểm cần lưu ý là các sản phẩm van bướm điện xuất xứ từ Đức, Ý hay Nhật thường có chất lượng vượt trội hơn so với các dòng đến từ Hàn Quốc, Đài Loan hay Trung Quốc. Vì vậy, khi so sánh, bạn không nên chỉ nhìn vào mức giá mà so sánh trực tiếp giữa sản phẩm của Đức với các sản phẩm từ Trung Quốc.

Liên hệ ngay với Cao Phong để nhận tư vấn và báo giá van bướm điều khiển điện chính hãng

Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp tự động hóa hiệu quả cho hệ thống đường ống, van bướm điều khiển điện là lựa chọn tối ưu về độ chính xác, độ bền và khả năng vận hành ổn định. Cao Phong tự hào là đơn vị cung cấp thiết bị van công nghiệp uy tín với nhiều năm kinh nghiệm trong ngành.

Chúng tôi cung cấp đa dạng mẫu mã, chủng loại van bướm điều khiển điện đến từ các thương hiệu nổi tiếng, đầy đủ giấy tờ chứng nhận chất lượng, bảo hành rõ ràng và hỗ trợ kỹ thuật tận nơi.